Много букв, для тех кто с паровоза и любят не зная темы поговорить - аккуратно - мозг себе не сломайте.
Трение и добавки
Граничное трение и износ в двигателе и трансмиссии
Смазочные материалы (СМ) - моторные, трансмиссионные, индустриальные, гидравлические масла и пластичные смазки - снижают трение и износ, разделяя поверхности масляным клином, возникающим при всплытии подвижной детали в режиме гидродинамического трения. Толщина клина зависит от количества масла в зоне трения и относительной скорости поверхностей, а также вязкости, нагрузки на клин и зазора в сопряжении. Нарушение этих условий ведёт к утонению клина и граничному трению с соприкосновением и износом поверхностей. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) составляют скользящие кольцо по гильзе и вал во вкладыше. При пуске и останове детали испытывают масляный голод и изнашиваются. Остановка кольца в верхней мёртвой точке (ВМТ) приводит к граничному трению, максимальному износу цилиндра и большей части механических потерь на трение в двигателе. Там же детонация нагружает клин давлением, а температурой снижает вязкость вместе с несгоревшим топливом. Зазоры увеличивают насосный эффект колец и угар масла, растущий с износом маслосъёмного кольца. Снижаются компрессия, индикаторная мощность и крутящий момент, потерю которого приходится компенсировать оборотами для поддержания эффективной мощности Ne˜Mкр×n. Но обороты увеличивают путь кольца, частоту прохождения ВМТ, потери и износ. Происходит двойное снижение эффективной мощности ↓↓Ne=↓Ni-↑NМ с увеличением удельного расхода топлива ge=GT/Ne. Кроме того, возрастают сопротивление масла, силы инерции и потери на газообмен, ухудшаются наполнение цилиндров и полнота сгорания топлива. Для повышения эффективной мощности необходимо повысить индикаторную восстановлением износа с оптимизацией зазоров и уплотнением камеры сгорания, а также снизить мощность механических потерь снижением граничного трения колец при прохождении ВМТ. Крутящий момент позволит снизить рабочие обороты, силы инерции, вязкостные и газообменные потери. Трансмиссия состоит из тел качения - зубчатых передач и подшипников. Малая площадь фактического контакта по линии или в точке и большие удельные нагрузки создают граничное трение с глубинными переменными напряжениями сдвига, вызывающими усталость металла, микротрещины и износ со стружкой в СМ. Кроме того, из-за деформаций и дефектов изготовления и сборки поверхности качения проскальзывают и изнашиваются подобно колесу при пробуксовке. Зазоры приводят к ударным нагрузкам и усилению проскальзывания с увеличением износа, шума, вибрации и механических потерь на трение в трансмиссии. Необходима защитная плёнка, которая увеличивает пятно контакта и снижает удельные нагрузки, поглощает и рассеивает энергию переменных напряжений сдвига и снижает усталость металла, уменьшает зазоры и проскальзывание, снижает граничное трение, потери, вибрацию и шум.
Добавка - плёнка вместо клина
СМ состоят из минеральной, полу- или синтетической основы и пакета присадок для улучшения её эксплуатационных свойств и минимизации износа. Но в местах контактного граничного трения СМ и его присадки не могут исключить износ и компенсировать утерянный слой металла. Следовательно, на изнашиваемом участке необходимо создать твёрдую защитную плёнку, которая предотвратит или восстановит износ и при тонком клине будет скользить вместо него, снижая граничное трение. С этой целью вводится нейтральная к СМ добавка. Антифрикционную защитную плёнку должна создавать смазочная среда по аналогии с подвижным суставом, где кости покрыты хрящом толщиной 0,2-0,5 мм, который смазывается и обновляется суставной жидкостью. Хрящом в механизме должна быть плёнка, создаваемая добавкой предпочтительно с начала эксплуатации до наступления износа. При этом мягкие полимерные плёнки кондиционеров не восстанавливают износ и зазоры и не меняют компрессию, угар, дым и заметно расход топлива. За эффект выдаётся бесполезное при износе некоторое снижение трения большими дозами, создающими вязкостные потери мощности. Керамические ревитализанты и модификаторы с их хрупкими плёнками или бессмысленным при износе поверхностным упрочнением работают неоднозначно из-за проблем с трением и зазорами. Плохая теплопроводность обеих плёнок затрудняет охлаждение поверхности трения маслом. Локальный разогрев в местах граничного трения повышает риск обугливания полимера или растрескивания и обрушения керамики с увеличением зазоров и абразивным износом. Слоистые структуры графита, дисульфида молибдена, нитрида бора гексагонального не восстанавливают износ из-за отсутствия адгезии, или сцепления с металлом. Порошки твёрдых соединений бора, алмазов ускоряют абразивную приработку поверхностей. Порошки мягких металлов в металлизирующих добавках не готовы к сцеплению и должны измельчаться поверхностями, могут окисляться и переходить в абразив, забивают каналы и прецизионные соединения, осаждаются и улавливаются фильтром, создают недолго работающие плёнки. Большинство добавок нужно вводить при каждой замене масла, что свидетельствует о быстрой истираемости или отсутствии адгезии и неспособности создать плёнку. Должно настораживать обещание и слишком продолжительного эффекта, особенно при его отсутствии. Такие добавки часто не ощущаются и не окупаются, формируя неприятие к себе. Длительно защищать и снижать граничное трение, а при необходимости восстанавливать износ, заметно улучшая характеристики, способна плёнка, удовлетворяющая условиям сцепления, теплоотвода, износостойкости, эластичности и антифрикционности.
Антифрикционная восстанавливающая добавка ЛЕГИРОЛ (LEGIROL)
Легирование (нем. legieren - сплавлять) бывает объёмное и поверхностное. В металлургии введением легирующих элементов в объём расплава получают различные виды сталей. В работающем механизме под действием граничного трения и металлов Легирола происходит поверхностное легирование деталей с образованием защитной плёнки, представляющей коррозионностойкий сплав с антифрикционными свойствами. Процесс наращивания самоорганизован, что обуславливает его возникновение в местах износа и прекращение при оптимизации зазоров или достижении плёнкой толщины 2 мкм, когда металлы не могут удержаться на поверхности в результате воздействия трения или ослабления притяжения и возвращаются в масло. Легирол не осаждается, не влияет на масло, не является абразивом, безопасен при передозировке. Обкатка. Поверхности трения после изготовления имеют погрешности формы и шероховатость. В первое время они притираются с начальным износом и приобретают рабочие зазоры и шероховатость в результате срезания неровностей. Улучшение прилегаемости с участием легирующих металлов происходит в результате заполнения ими неровностей. Это сокращает обкатку и начальный износ, повышая ресурс деталей. Результат. В двигателе растёт мощность и расширяются рабочие обороты: на верхах продолжает разгоняться, на низах меньше дёргается из-за низкой скорости кольца в районе ВМТ, которое не может всплыть и перемещается рывками, цепляется за гильзу. Снижение граничного трения смещает рывки в зону более низких оборотов и улучшает эластичность двигателя. Снижаются расход топлива и масла, токсичность и дымность выхлопа, картерные газы и шум. Повышенный момент облегчает трогание с места и езду на подъём. Высокая компрессия улучшает полноту сгорания и пуск. Исключаются износы при пуске и выбеге турбокомпрессора. Плёнка, восстанавливая вал в сопряжениях с вкладышем и сальником, повышает давление и снижает утечку масла. В гидрокомпенсаторах уменьшение перетечек улучшает наполняемость и снижает стук. Снижаются шум насоса ГУР и усилие на руле. В АКПП сокращается время переключений, вызывающее толчки из-за разрыва передаваемой мощности, и улучшается плавность работы, а также увеличивается ресурс фрикционов, планетарных редукторов и золотников. Снижаются шум, износ и механические потери при качении, повышается КПД и ресурс подшипников, вариаторов, зубчатых и цепных передач, выбег деталей и накат автомобиля. Эластичная плёнка увеличивает пятно контакта и снижает удельные и влияние ударных нагрузок, усталость и износ металла, вероятность задиров, заедания. Ресурс СМ повышается в 1,5-2 раза из-за падения скорости окисления вследствие снижения температуры поверхностей и подогрева картерными газами. Граничное трение сопровождается срезанием микронеровностей со вспышками температуры и локальным разогревом масла до сотен градусов. Плёнка, не допуская повреждений и перегрева, смягчает условия работы и позволяет применять широкий спектр СМ, а также защищает от износа при снижении вязкости и срабатывании присадок, водородного изнашивания и коррозии. В то же время можно уменьшить гидравлические потери, используя более жидкие СМ, в том числе моторное масло в трансмиссии, без риска возникновения износа, поскольку скольжение по защитной антифрикционной плёнке, снижающей шероховатость и сглаживающей поверхность, не требует толстого клина и расхода смазки. Более того, плёнка имеет губчатую структуру, установленную выпотеванием, и содержит молекулы масла, обеспечивающие скольжение при недостатке смазки. В связи с этим отпадает необходимость в насечках на гильзе, удерживающих масло и увеличивающих угар. Продолжительность эффекта измеряется сроком жизнеспособности плёнки и зависит от типа ДВС, условий эксплуатации и износа, определяемого угаром масла. В норме он составляет менее 1 л на 1000 л топлива (0,1%). Эффект при этом длится 30-45 тыс. км, в грузовом дизеле - 75-120 тыс. км, или две замены масла, до истирания плёнки. При угаре или шуме в ДВС и трансмиссии рекомендуется через тысячу км нарастить плёнку повторной дозой, чаще и вместе с поршневой группой обрабатывать, использовать более густое масло. Частота обработок определяется по ослаблению признаков эффекта. Эффективность. Для ДВС это КПД с расходом топлива, ресурс, угар масла, шум и экология. КПД прирастает эффективной мощностью, ресурс - продолжительностью эффекта, а трение, зазоры и улучшение сгорания снижают шум, угар и токсичность выхлопа, улучшая экологию. При двойном восстановительно-антифрикционном действии Легирола происходит двойной прирост эффективной мощности за счёт увеличения индикаторной вследствие повышения компрессии и уменьшения мощности механических потерь от снижения граничного трения: (Ne+ΔNe)=(Ni+ΔNi)-(NМ-ΔNМ), где суммарный прирост ΔNe=ΔNi+ΔNМ может составить более 20% и даже 30% на высоких оборотах с потерями на трение. Прирост и соотношение между слагаемыми зависят от износа, оборотов и тактов двигателя. При износе и на средних рабочих оборотах мощность повышает компрессия ΔNi>ΔNМ, каждый кг/см2 которой увеличивает её до 10%, что в разы больше незаметных 2-3% высвобождаемой мощности от снижения граничного трения, доказывая экономией топлива приоритет восстанавливающих свойств добавки. Соотношение может меняться на кратковременных высоких оборотах. В двухтактном ДВС прирост выше, чем в четырёхтактном равной мощности. Прирост позволяет донагружать ДВС без перерасхода или экономить на первоначальной нагрузке: ge=GT/(Ne+ΔNe)=(GT-ΔGT)/Ne. Трансмиссия, станки, оборудование и инструмент экономят энергию на привод. КПД растёт до 20% в зависимости от кинематической схемы и износа. Объёмный насос и компрессор повышают давление и производительность. Снижается расход смазки цилиндров двухтактных ДВС и компрессора, при обработке металлов резанием и давлением. Легирол в грузовом дизеле окупается топливом уже через 2-3 тыс. км, а через 75 тыс. км экономию составят более 2 м3 топлива, вдвое меньший угар и дополнительный ресурс. Снижение шума в подшипнике, трансмиссии или станке на 8 дБ или в 2,5 раза во столько же повышает ресурс. Итог. Трение в механизмах снижает разделяющий поверхности масляный клин, который нестабилен из-за нарушения условий его существования - отсутствия движения или СМ, а также влияния нагрузок, температур, потери вязкости, повышенных зазоров, вибрации. Поэтому возникают области с граничным трением и износом. Легирол, добавляемый во все СМ и жидкие топлива, а также на пару трения кольцо-гильза через свечное отверстие, под действием граничного трения создаёт на поверхностях металлическую антифрикционную защитную плёнку, которая предотвращает или восстанавливает износ, а также некоторое время обеспечивает работоспособность при недостатке смазки.
Рис. Снижение коэффициента трения и температуры в зоне трения от нагрузки. Повышение эффективной мощности и ресурса, уменьшение удельного расхода топлива до и после применения. Схема образования антифрикционной защитной плёнки на поверхностях трения.
Антифрикционная очищающая добавка ЯНТАРЬ (YANTAR)
Эксплуатация ДВС сопряжена с образованием нагара, представляющего твёрдый остаток окисления углеводородов в различных состояниях. Мягкий шлам препятствует очистке и охлаждению масла, сужает масляные каналы. Переходя в твёрдый лак на поверхностях трения, он нарушает работу гидрокомпенсатора, редукционного и противодренажного клапанов, являясь причиной заклинивания и неплотностей. Нагар на кольцах образуется из масла и топлива температурой картерных газов. Кольца залегают в поршневой канавке, перестают прижиматься к гильзе и уплотнять камеру сгорания, снижая компрессию и мощность. Маслосъёмное кольцо хуже возвращает масло в картер, увеличивая нагар. Янтарь, добавляемый в масло независимо от его состояния, снижает граничное трение и шум, повышая мощность с первых метров интенсивного пробега в результате возникновения антифрикционной плёнки в ВМТ. При этом улучшается подвижность и прилегаемость колец благодаря проникающим и мягким моющим свойствам. Добавление в бензин или солярку также улучшает скольжение колец в ВМТ и работу топливной аппаратуры. Комплекс мер высвобождает до 20% мощности, экономит 12-15% топлива и вдвое увеличивает ресурс. Добавляется: 1. в цилиндры, если неравномерность компрессии в них превышает 1 кг/см2 (бензин) или 10%; 2. в цилиндр, если компрессия в нём меньше 11 кг/см2 (бензин) или 90% от номинальной; 3. в масло или цилиндры в случае повышенного угара, дымления, вибрации, снижения мощности; 4. в масло в случае стука гидрокомпенсатора; 5. в масло, если не сразу гаснет лампочка давления масла после пуска; 6. в цилиндры после продолжительной стоянки или перед ней (залить в цилиндры, закрутить свечи и оставить на стоянку) для предотвращения залегания колец; 7. в масло через каждые 30-50 тыс. км для профилактики отложений; 8. в топливо 1 мл на 10 л для его экономии постоянно или через одну-две заправки, индивидуально для каждого ДВС, либо постоянно с уменьшением дозы после получения эффекта в 2 или 3 раза. Обработка: 1. в цилиндр восстанавливает подвижность колец без замены масла; 2. в масло ДВС снижает граничное трение и восстанавливает работу гидрокомпенсаторов и клапанов, а также мягко, без износа и забивания маслоприёмника, фильтра и каналов, очищает маслосистему; 3. в топливо очищает и снижает граничное трение деталей топливной аппаратуры и поршневой группы; 4. в масло трансмиссии снижает граничное трение и затраты на привод, увеличивая выбег деталей и КПД; 5. устраняет изолирующие оксидные и масляные плёнки и возобновляет проводимость тока электрического контакта, защищает от окисления и повышает его надёжность и долговечность; 6. освобождает заклинившие соединения, предохраняет замки и петли от влаги и замерзания.
Вопросы и ответы
1. В масле всё есть. Ответ. Очевидно, нет, если добавка улучшает работу механизма и сглаживает недостатки жидкостного трения с его износом и потерями мощности. Восстанавливающие износ свойства превращают масло из полуфабриката в полноценный СМ. 2. Надо чаще менять масло. Ответ. Нерациональная попытка продлить ресурс потому, что все масла допускают износ, вызванный граничным трением, схожим со скольжением санок по возникшему на пути асфальту. Защищённые полозья преодолеют асфальт без износа и сопротивления. 3. Какое масло выбрать для ДВС? Ответ. Оптимальное масло сочетает минимальные угар, вязкость, учитывающую температуру наружного воздуха, и стоимость. С добавкой оно заменит выгорающую синтетику, сократит угар и полнее реализует потенциал механизма. 4. Фирмы не рекомендуют и машина на гарантии. Ответ. Снижать потери на трение и износ во всех узлах и механизмах - обязанность любой фирмы, как изготовителя, так и эксплуатации. К примеру, сажа от реального расхода топлива и дым от завышенной нормы угара, оправдываемой, якобы, гарантированной смазкой верхнего кольца, губят сажевый фильтр и без того задушенного нормами экологии ДВС. Пренебрежение защитным покрытием излишне нагружает детали нагаром, а фильтр сажей, увеличивая перерасход топлива. Плёнка, уплотняя камеру и улучшая полноту сгорания, снижает расход топлива, угар и сажеобразование, и, тем самым, разгружает фильтр и гарантирует ему ресурс. 5. Машина итак новая и мощная, дорогая, двигатель миллионник. Ответ. Впечатляет не мощность, а экономичность, или умение за меньшие деньги больше работать. Добавки снижают аппетиты всех механизмов. На миллион может рассчитывать фура, легковая же ограничена втрое меньшим пробегом из-за повышенных оборотов, литровой мощности и городской эксплуатации. С добавками он достижим. 6. Масло ещё не ест. Ответ. Ждать невыгодно из-за потери экономии и ресурса, а также рискованно. Плёнка защищает от граничного трения в результате смыва масляной плёнки из-за несгоревшего топлива и неисправных систем питания и зажигания, утонения её с результате детонации, нерабочих нагрузок и температур, ухудшения свойств и падения уровня масла в двигателе и трансмиссии. Очевидцы утверждают, что Легирол не допускал при этом критического износа и эксплуатация автомобиля продолжалась без видимого ущерба. 7. Присадок много... Это нанотехнология? Рекламируют ДВС без масла на холостых... Ответ. Во-первых, состав. Металл наращивается только металлом. Во-вторых, отзывы по ДВС должны быть однозначными, с количественными результатами, заметно превышающими погрешность измерений, не ограничивающимися мягкостью работы, получаемой и от вязкости. В-третьих, принцип действия, основанный на известных физических законах без наноувещеваний, очередных природных минералов, надуманных терминов с подменой понятий, заявлений о победе тефлона над трением с однобокими, на скольжение, испытаниями на роликах. Убеждает без масла пробег, параметры должны меняться быстро одной обработкой, а лучшая реклама - прирост более 10% мощности с экономией топлива на протяжении нескольких замен масла, снижение угара и увеличение ресурса в разы. 8. Нет ассортимента. Ответ. Ассортимент на один продукт отдельно для дизеля, бензина, трансмиссии или с маслом преследует исключительно коммерческие цели. Надо понимать, что современная добавка представляет динамичный в разработке химический состав с несколькими потребительскими свойствами, универсальный для всех пар трения и СМ. Поэтому текст может дополняться. 9. Долго притирается и берёт масло. Ответ. Угар в новом ДВС связан с дефектом, пытаться излечить который следует Легиролом после его стабилизации. К сведению, увеличение угара в результате раскоксовки колец свидетельствует о повышенном износе и неизбежности капитального ремонта, а угар после применения какой-либо присадки характеризует её как абразив или агрессивное вещество. 10. Зачем обкатывать под нагрузкой? Не почувствовал, не помогло. Ответ. Защитную плёнку создаёт граничное трение. Нагрузка увеличивает его площадь. В результате создаётся больше плёнки и высвобождается больше мощности. Легирол применяется в маслах без молибдена, тефлона и др., мешающих образованию плёнки снижением граничного трения, хотя эффект будет заметен в любом масле с любой присадкой. Отсутствие эффекта может быть связано с повышенным износом или причинами, с ним не связанными, в том числе с субъективным фактором. 11. Промывка остатков старого масла или очистка отложений? Ответ. Промывки и промывочные масла не успевают растворять отложения, возникающие от некачественного топлива, масла и неудачной присадки, особенно в завышенном, более 1%, количестве. Легирол в масле снизит нагарообразование уплотнением камеры сгорания и при регулярном использовании исключит необходимость в промывках. Янтарь в топливе обеспечит чистоту, безызносность и четкость срабатывания топливной аппаратуры, а также снизит граничное трение в ВМТ и риск залегания колец. 12. Легирол или(и) Янтарь? Ответ. Длительный ресурс при здоровой наследственности и грамотной эксплуатации обеспечивают чистота и защита от износа. Обе добавки создают защитные плёнки, скользят, моют и дополняют друг друга. Можно пользоваться чем-то одним, но лучше создавать две плёнки для получения максимальной мощности, совмещая крутящий момент от Легирола в масле со скольжением от Янтаря в топливе, либо чередовать добавки при заменах масла. Своевременная и регулярная обработка обеспечит экономичную и длительную эксплуатацию! |